(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の上端に被塗布体固定用チャックを有し、上部が開放したハウジングの中にそのチャックが設置されており、そのチャックに載置固定した板状の被塗布体をハウジングの中で回転させることにより、被塗布体に滴下された塗布液を遠心力で被塗布体表面に広げるスピンナーにおいて、稼働時に上方から空気が流入して下方へと流れる気流が発生するようにハウジングの中を下方から吸引するようにし、被塗布体の中心部付近で開口するとともに周辺部のみの上方に狭い間隔で位置するようにしてハウジングにフタを配設することで、フタと被塗布体の間の隙間を通って上方から空気が流れ込んでくるようにし、遠心力で振り切られて飛散した塗布液が隙間を逆流しないようにフタと被塗布体の間隔を設定したことを特徴とするスピンナー。
【請求項２】
機能性フィルムを貼り付けた基板とカバー用の薄板とを接着剤を介して重ね合わせ、この重ねて一体としたものを被塗布体としてチャックに固定し、回転させて余剰の接着剤を飛散させることが両者を密着させることにより、複合基板を製造するのに用いられることを特徴とする請求項１に記載のスピンナー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状の被塗布体に塗布液を均一に塗布するのに使用される回転塗布機としてのスピンナーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スピンナーは、回転軸の一端に例えば真空吸引のできるエアチャック等の被塗布体固定用チャックを有しており、これに被塗布体を固定するようになっている。そして、塗布液を別の液送用加圧タンクに溜めておき、電磁弁の開閉時間の調整により一定量の塗布液を吐出させて被塗布体上に滴下し、滴下後に回転軸を高速回転することにより、滴下された塗布液を遠心力で被塗布体表面に広げるもので、比較的小型の板状のものに塗布を行うのに適しており、電子部品等の製造において、レジストの塗布等によく使用されるものである。
【０００３】
ところで、従来より、電子部品や光学部品の一つとして、種々の機能性フィルムを貼り付けた基板の表面をガラス板やフィルムなどのカバー用の薄板で被覆してなる構造の複合基板がある。このような複合基板を製造するには、例えば、基板と薄板とを接着剤を介して重ねた後、平面性の高い一対の板で挟み、接着剤層の厚みが所定の厚みになるまで加圧し、その状態で接着剤を硬化させる方法が採られていた。しかしながらこの方法では、重ねた基板と薄板の間から接着剤がはみ出して基板や薄板の接着とは関係のない面に回り込むため、加圧に使用する平面性の高い板を再利用するのに支障を生じるだけでなく、接着剤層の厚みの制御の精度が不十分で、各部分を一定の圧力で加圧することも難しかった。さらに、加圧板により加圧されているため、密着度が高まってしまい剥離も容易ではない等の問題があった。
【０００４】
そこで、基板をスピンナーの真空チャック上に装着し、その基板上に液状の接着剤を滴下し、その上にガラス等の薄板を重ねてエアー吹きにより加圧して接着剤を全面に行き渡らせ、その後、スピンナーを回転させて余剰の接着剤を飛散させることで両者を密着させてから、複合基板を真空チャックより取り外す方法が提案されている（例えば、特開昭５５−６８０４０号公報参照）。
【０００５】
この方法は、それまでの技術の欠点をかなり解消できるものであるが、この方法で製造する複合基板は、薄板で被覆した表面の平滑性が悪いという欠陥を有していることが判明している。その理由は、基板が研磨したものでない限り、肉厚のバラツキがあって平面性が不十分であり、この基板上に或いはその上に加工されてできた他の層上にガラスやフィルムなどの薄板を貼ると、下の基板の厚みムラが略そのまま最表面である薄板の表面の凹凸となるからである。
【０００６】
そこで、機能性フィルムを貼り付けた基板の表面をカバー用の薄板で被覆するに際し、薄板表面の凹凸を可能な限り解消することを目的として、本出願人は先に次のような方法を出願した（特願平１０−３４０２７５号）。すなわち、回転塗布機の被塗布体固定用チャック上に平面性を高めた平坦面を有する定盤を前記平坦面側を上側にして固定する工程、前記定盤の上に被覆用の薄板を置いて密着させる工程、前記薄板上に接着剤の液体を滴下し、滴下された接着剤の上に機能性フィルムを貼り付けた基板をその機能性フィルムを下側にして重ねて置く工程、および前記被塗布体固定用チャックを回転させて前記接着剤の余剰の部分を除去する工程とを記載順に行う方法である。
【０００７】
この方法においては、特開昭５５−６８０４０号公報に記載の技術とは逆に、薄板を下側にして、ただし、そのままエアチャックで固定すると撓んだり破損したりするため、平面性を高めた定盤をまずエアチャック等で固定しておき、この定盤上に薄板を密着させることにより、定盤に接触した側の薄板の平面性を確保しておき、薄板の反対側には接着剤を介して厚い基板を重ねることにより、従来おこなわれている方法の致命的な欠陥を解消したものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記で説明した後者の製造方法では、スピンナーを単に接着剤の塗布のみに利用するのではなく、薄板の貼り合わせおよび接着剤の厚みの制御にも使用するようになっている。そして、薄板上に滴下した接着剤の上に基板を重ねてエアチャックを高速回転させると、接着剤が薄板と基板の間の周囲まで行き渡り、それに伴って接着剤の厚みが減少し、余った接着剤が周囲よりはみ出すが、このはみ出した余剰の接着剤は遠心力により振り切られる。この時、スピンナーのハンジングの中は下方から吸引されていて、上方の開口部から空気が流入して下方へと流れる気流が発生してはいるものの、遠心力で振り切られた接着剤は回りに飛び散り、一部はハウジングの壁面に付着するが、一部はミストとなってハウジングの中で微妙に動き回り、その一部が基板の上面に回り込んで付着する。このように、最終的に基板の裏面となる部分に接着剤が付着すると、製品としては不良になってしまう。
【０００９】
なお、このような回り込み現象は、特開昭５５−６８０４０号公報に記載の技術についても同様に問題となる。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものあり、２枚の板材を貼り合わせる接着剤の液体が上面に回り込まないように工夫することで不良を出さないようしたスピンナーを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のスピンナーは、回転軸の上端に被塗布体固定用チャックを有し、上部が開放したハウジングの中にそのチャックが設置されており、そのチャックに載置固定した板状の被塗布体をハウジングの中で回転させることにより、被塗布体に滴下された塗布液を遠心力で被塗布体表面に広げるスピンナーにおいて、稼働時に上方から空気が流入して下方へと流れる気流が発生するようにハウジングの中を下方から吸引するようにし、被塗布体の中心部付近で開口するとともに周辺部のみの上方に狭い間隔で位置するようにしてハウジングにフタを配設することで、フタと被塗布体の間の隙間を通って上方から空気が流れ込んでくるようにし、遠心力で振り切られて飛散した塗布液が隙間を逆流しないようにフタと被塗布体の間隔を設定したことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るスピンナーの好ましい一例をその使用状態で示す概略構成図である。
【００１３】
図１において１は回転軸で、その上端に真空吸引のできるエアチャック２を有しており、これに被塗布体を固定するようになっている。そして、塗布液を別の液送用加圧タンク（図示せず）に溜めておき、電磁弁の開閉時間の調整により一定量の塗布液を吐出させて被塗布体上に滴下するようになっている。そして、滴下後に回転軸１を高速回転することにより、滴下された塗布液を遠心力で被塗布体表面に広げるように構成されている。なお、符号２ａは、回転中に被塗布体がエアチャック２から外れないようにするためにエアチャック２の上面周囲の四隅等に設けられたピンである。
【００１４】
エアチャック２は、上部が開放したハウジング３の中に設置されており、スピンナーの稼働時には、塗布液が外部に飛散するのを防止するため、ハンジング３の中は下方から吸引されていて、上方の開口部から空気が流入して下方へと流れる気流が発生するようになっている。そして、本発明の特徴として、被塗布体の周辺部のみの上方に狭い間隔で位置するようにしてハウジング３にフタ４が配設されている。
【００１５】
ここで、従来の技術で述べた複合基板の製造手順を具体例に挙げて、上記スピンナーの使い方を説明する。この説明のために図２を参照する。
【００１６】
まず、図２（ａ）に示すように、回転塗布機に設置されている被塗布体固定用チャックであるところのエアチャック２の上に定盤１１を固定する。この定盤１１の固定は、機械的に行う等、真空吸引以外の手段でも構わない。定盤１１の表側の面、すなわちエアチャック２で固定したのとは反対側の面は、平面性を高めた平坦面に加工してある。具体的には、フラットネスが０．５μｍ以下のもので、材質は例えば石英ガラスのものを使用するとよい。このように定盤１１の平面性が高いと言うことは、貼り合わせ後の製品の表面の平面性を作りだすという役割と、密着により薄板を固定することで、薄板が定盤以外に何も接触することがないため、回転時に薄板へ余計な応力がかからず、安定した回転が得られるという役割の２つの役割を果たす。
【００１７】
次に、図２（ｂ）に示すように、固定された定盤１１の上に被覆用の薄板１２を置いて密着させる。薄板１２を定盤１１に密着させるには、定盤１１の平坦面の上に何も介さずに薄板１２を載置するだけでよい。薄板１２の大きさは、定盤１１に接着剤が回り込まないように、定盤１１の面積と同じか少し大きめにするのがよい。また、定盤１１にリペア剤等を用いた場合には定盤よりも小さくしてもよい。薄板１２の位置決めを行って端の一部が接触すると、薄板１２と定盤１１との間で真空密着が行われる。或いは、エアブロウ等を併用してもよい。また、貼り付きが悪い場合には、揮発性の有機溶媒を適量介してもよい。なお、定盤１１と薄板１２の双方とも洗浄済みのものを使用し、貼り合わせ時に異物等の混入を防ぐためクリーンルーム内の清浄度の高いクリーンベンチ内で行うようにする。
【００１８】
このようにして定盤１１の上に薄板１２を載置して密着させると、定盤１１の表面は高い平面性を有するため、ここに密着した薄板１２は、薄板自身に多少のたわみがあっても、定盤１１により矯正され、薄板１２の下面、すなわち定盤１１に接している面が定盤１１のもつ平坦性をもつようになる。ここで、薄板１２が帯電していると密着性が良くなるので、チャックの確実性を高める上では好ましいが、却って塵埃の吸引や電子部品の場合には帯電による悪影響の恐れもあることから、そのような懸念がある場合には事前に除電しておくようにする。
【００１９】
次いで、定盤１１に密着させた薄板１２の上に接着剤を適量滴下する。接着剤は、温調管理されている液送タンクにあり、電磁弁の開閉により吐出量が制御される。液状の接着剤をディスペンサー等により滴下する際、貼り合わせに十分かつ過剰でない量になるよう吐出条件を設定しておき、気泡が混入しないよう注意して行う。接着剤を滴下した後、図２（ｃ）に示すように、接着剤１３の上に機能性を有する基板１４を載置する。
【００２０】
ここで使用する基板１４は、その片面に機能性フィルム１５がラミネートしてある。そして、滴下された接着剤１３の上に基板１４をその機能性フィルム１５を下側にして重ねて置くと、薄板１２と基板１４の間の接着剤１３は基板１４の自重で徐々に周囲に広がっていく。
【００２１】
続いて、図１に示す状態でスピンナーを回転させる。この時、ハウジング３のフタ４とエアチャック２上の基板１４との平面的な位置関係は図３に示すようであり、フタ４は斜線部で示すように基板１４が回転してどの向きになってもその周辺部を覆うようにしてある。この状態で回転軸１によりエアチャック２を回転させると、接着剤１３が薄板１２と基板１４の間の周囲まで行き渡り、それに伴って接着剤の厚みが減少し、周囲よりはみ出した余剰の接着剤１３が遠心力により基板１４の裏面や定盤１１を汚すことなく周辺に振り切られる。この時、ハウジング３の中は下方から吸引されていて、上方の開口部から空気が流入して下方へと流れる気流が発生しており、また上方にはフタ４があるので、遠心力で振り切られて回りに飛び散った接着剤は、一部はハウジング３の壁面に付着し、残りはハウジング３の上方へ流れずに下方へと流れてしまう。すなわち、フタ４と基板１４の間の狭い隙間を通って上方から空気が流れ込んでくるため、飛散した接着剤がこの空気の流れに逆らって基板１４の裏面側に回り込むことはない。
【００２２】
スピンナーの回転終了後、図２（ｄ）に示すように、薄板１２と基板１４は均一な接着剤１３の層を介して積層される。接着剤１３が電離放射線硬化性のものであれば、この状態で電離放射線（例えば、紫外線、電子線等）を照射して接着剤を硬化させる。
【００２３】
接着剤１３が硬化した後、定盤１１から基板１４を剥離する。剥離に際しては、エアブロウを利用したり、ガラスを傷つけないよう強化プラスチック製のセパレーター（剥離治具）等を用いたりするとよい。この時、定盤１１と薄板１２の界面は、真空密着されているのみであるため、容易に剥離が可能である。
【００２４】
以上の工程により、基板１４の裏面に接着剤が付着してない良好な状態の複合基板が製造される。そして、機能性フィルム１５を貼り付けた部分の基板をダイシングにより切り取ることで最終的な製品が得られる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転軸の上端に被塗布体固定用チャックを有し、上部が開放したハウジングの中にそのチャックが設置されており、そのチャックに載置固定した板状の被塗布体をハウジングの中で回転させることにより、被塗布体に滴下された塗布液を遠心力で被塗布体表面に広げるスピンナーにおいて、稼働時に上方から空気が流入して下方へと流れる気流が発生するようにハウジングの中を下方から吸引するようにし、被塗布体の中心部付近で開口するとともに周辺部のみの上方に狭い間隔で位置するようにしてハウジングにフタを配設することで、フタと被塗布体の間の隙間を通って上方から空気が流れ込んでくるようにし、遠心力で振り切られて飛散した塗布液が隙間を逆流しないようにフタと被塗布体の間隔を設定したことにより、これを用いて２枚の板材を接着剤の液体で貼り合わせる際に、その接着剤の液体が製品の上面に回り込まないことから、不良を出さずに貼り合わせを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスピンナーの好ましい一例をその使用状態で示す概略構成図である。
【図２】本発明を説明するために用いた複合基板の製造工程図である。
【図３】ハウジングのフタとエアチャック上の基板との位置関係を示す平面図である。
【符号の説明】
１  回転軸
２  エアチャック
２ａ  ピン
３  ハウジング
４  フタ
１１  定盤
１２  薄板
１３  接着剤
１４  基板
１５  機能性フィルム
【図１】
0004535409.tif 000002
【図２】
0004535409.tif 000003
【図３】
0004535409.tif 000004